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一文彻底搞懂大模型 - 人工神经网络与贝叶斯网络

发布日期：2024-09-03 05:14:01 浏览次数： 3744

作者：架构师带你玩转AI

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ANN History

大模型，特别是那些拥有数十亿甚至更多参数的深度学习模型，往往是以人工神经网络为基础的。这些模型通过堆叠多个隐藏层、增加神经元数量和使用复杂的非线性激活函数，来构建能够处理复杂任务（如自然语言处理、图像识别等）的深度神经网络。

大语言模型

一、大模型与人工神经网络的关系

什么是人工神经网络（ANN）？人工神经网络（ANN）是一种模仿生物神经网络结构和功能的计算模型。它由多个层组成，包括输入层、隐藏层（可能有多层）和输出层。每一层都包含多个神经元（或称为节点），这些神经元通过带权重的连接相互连接。

ANN

输入层接收外部数据，隐藏层对数据进行处理，输出层则产生最终的输出。神经元的激活通常通过一个非线性函数（如sigmoid、ReLU等）来实现，这使得网络能够学习复杂的非线性关系。

ANN

大模型与人工神经网络的关系：LLM的核心是ANN（人工神经网络），基于人工神经网络构建更大规模和复杂度更高的深度学习模型。

PLM（预训练模型）：预训练语言模型通常使用互联网上的海量文本数据作为训练语料，这些语料库可能包含数十亿甚至数千亿个单词。这些模型通过在大量的未标注文本数据上进行学习，掌握了语言的共性和规律，进而能够应用于各种NLP下游任务。
数据 + 算力：算力作基础，数据为驱动；无监督预训练（Pre-training），有监督微调（Fine-tuning）。
权重w和偏置b：模型参数包括每一层的权重(weight)和偏置项(bias)。这些参数在训练过程中通过反向传播算法进行调整，以最小化损失函数。

LLM 》DL 》ANN

二、人工神经网络与贝叶斯网络的关系

什么是贝叶斯网络（BN）？贝叶斯网络（Bayesian Network，简称BN）是一种基于概率推理的图形模型，用于表示变量之间的依赖关系。它由一个有向无环图（Directed Acyclic Graph，DAG）和条件概率表（Conditional Probability Table，CPT）组成。

Bayesian Network

有向无环图（DAG）：用于表示变量之间的依赖关系。图中的节点代表变量，有向边（或称为弧）则表示变量之间的依赖关系。如果两个节点之间存在有向边，则意味着一个节点的状态会影响另一个节点的状态。
条件概率表（CPT）：与DAG中的每个节点相关联，用于描述节点与其父节点之间的概率关系。条件概率表详细列出了在给定父节点状态下，当前节点取各个可能值的概率。

Bayesian Network

人工神经网络与贝叶斯网络的关系：两者都是有向图模型，其中每个节点的取值或状态仅依赖于其直接前驱节点，即遵循马尔可夫假设。这种结构使得模型能够清晰地表示变量之间的依赖关系。

ANN vs Bayesian Network

有向图模型：一种使用有向图来表示变量之间关系的数学模型。在有向图中，节点代表变量，而有向边则代表变量之间的依赖关系。

Direction Graph

马尔可夫假设：一种简化模型复杂性的假设，它指出一个节点的状态（或取值）仅依赖于其直接前驱节点的状态（或取值），而与更前面的节点状态无关。

Markov Chain

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